انواع ابزار ماشین CNC

انواع ابزار :CNC راهنمای سریع برای دانستن همه چیز در مورد ابزار

ماشین‌های CNC به دلیل وجود ابزارهای مختلف ماشین‌کاری CNC می‌توانند فرآیندهای ماشینکاری مختلفی را انجام دهند. این ابزارهای مختلف CNC دارای خواص مختلفی هستند که آنها را برای عملیات های مختلف مناسب می کند و در عین حال نیاز به ورودی دستی اپراتورهای ماشین را کاهش می دهد. این مشکل قدیمی خسته شدن اپراتورهای ماشین و خراب شدن روند را از بین می برد.

ابزارهای ماشینکاری CNC به انواع مختلفی از جمله ابزارهای تراشکاری، برش (فرزکاری)، مته کاری و سنگ زنی تقسیم می شوند. در این میان ابزارهای برش CNC بیشترین استفاده را دارند.

این مقاله انواع مختلف ماشین ابزار CNC و عملکرد هر یک از آنها را شرح می دهد.

ابزار سی ان سی

ابزار تراش CNC

تراشکاری یکی از قدیمی ترین روش های ماشینکاری است که به دوران امپراتوری مصر بازمی گردد. ابزارهای تراشکاری CNC با یک ماشین تراش کار می کنند که قطعه کار را با دورهای زیاد در دقیقه می چرخاند در حالی که ابزار تراش قطعه کار را به شکل برنامه ریزی شده در می آورد. شکل قطعه کار به نوع روش تراشکاری و ابزار تراشکاری مورد استفاده بستگی دارد. نمونه هایی از ابزارهای تراشکاری مختلف عبارتند از:

ابزار بورینگ (Boring Tools)

ابزارهای بورینگ با تراش کار می کنند تا سوراخ های مستقیم یا مخروطی را که قبلاً سوراخ شده یا در قطعه کار ریخته شده اند بزرگ کنند.

ابزار پخ زدن (Chamfering Tools)

ماشین‌کارها از ابزارهای پخ برای کاربردهای مختلفی مانند سوراخ‌زدایی، برداشتن لبه‌های تیز روی قطعات کار و تراشیدن استفاده می‌کنند.

ابزار آج زن نوار نقاله

(Knurling Tool)

ابزار آج زن نوار نقاله ابزار تراشکاری CNC هستند که برای تولید الگوهای مختلف (مورب، مستقیم یا الماسی) روی سطح قطعات کار می‌کنند. این الگوها به عنوان منبعی برای گرفتن بهتر قسمت نهایی عمل می کنند.

ابزار جدایی (Parting Tool)

ابزارهای جداسازی دارای لبه تیغه مانندی هستند که با برش مواد از قطعه کار کار می کند. ماشین‌کارها همچنین از آن برای برش قسمت تمام شده از بقیه قطعه استفاده می‌کنند.

ابزارهای برش CNC  (ابزارهای فرز CNC)

ابزارهای برش CNC یکی از مجموعه های ابزار مورد استفاده در صنعت CNC است. حتی اگر آنها را ابزار برش می نامند،اما هیچ روشی به نام برش در CNC وجود ندارد. در عوض، ما روش آسیاب کردن را داریم. به همین دلیل ابزارهای برش CNC نیز به عنوان CNC milling cutters / CNC cutters شناخته می شوند.

فرزکاری یکی دیگر از روش های محبوب است که معمولاً از ابزارهای ماشینکاری برای آن استفاده میشود.اگرچه در فضای ماشینکاری بسیار مهم است ، اما به دلیل تنوع وسیعی از ابزارهای CNC مورد استفاده در فرز، به دقتی که روش تراشکاری دارد، می رسد. فرز CNC با آسیاب CNC  (یا دستگاه فرز) استفاده می شود. دستگاه فرز از برش های CNC برای حذف مواد از نقاط مختلف روی قطعه کار ثابت در یک حرکت دایره ای استفاده می کند.

تیغه فرز انگشتی (End Mills)

اگر با فرز CNC آشنا هستید، مطمئناً در مورد تیغه فرز انگشتی شنیده اید. آنها کاملاً شبیه به مته دریل هستند اما چند منظوره تر هستند. آنها به سوراخ کردن مواد کمک می کنند حتی بدون یک نقطه از پیش سوراخ شده. همچنین انواع مختلفی از تیغه فرز انگشتی وجود دارد که با تعداد شیارها و نوع سر آنها متفاوت است.

تیغه فرز اسلب (Slab Mills)

تیغه فرز های اسب ابزار برش CNC هستند که برای آسیاب کردن سطوح صاف استفاده می شوند. آنها بیشتر برای عملیات سنگین مناسب هستند. برای استفاده از تیغه فرز اسلب ، باید سطح قطعه را موازی با میز آسیاب CNC قرار دهید.

تیغه فرز کف تراش (Face Mills)

تیغه فرز کف تراش CNC با صفحه های مسطح با لبه های برش قابل تعویض ساخته شده از کربید هستند. از آنجا که این لبه های برش در کنار هستند، تیغه فرز کف تراش فقط می توانند قطعات کار را در جهت افقی برش دهند. وظیفه تیغه فرز کف تراش ایجاد مقاطع مسطح روی قطعات کار است. یکی از مزایای استفاده از تیغه فرز کف تراش ، توانایی جایگزینی لبه های برش آنها است. این خاصیت به ابزار زمان کار طولانی تری می دهد.

تیغه فرز تک تیغ (Fly Cutters)

تیغه فرز تک تیغ برش های CNC هستند که از بدنه ابزار و قطعات برش تشکیل شده اند. عملکرد آنها ایجاد برش های سطحی یا گسترده روی قطعات کار است. آنها می توانند یک یا دو قطعه برش داشته باشند. مزیت استفاده از تیغه فرز تک تیغ با دو قطعه برش این است که می توانند بخش بزرگتری از قطعه کار را بپوشانند. می توانید از آنها برای عملکردهای مشابه در فرز کف تراش استفاده کنید. با این حال، آنها ارزان تر هستند.

تیغه فرز توخالی (Hollow Mills)

تیغه فرز های توخالی دستگاه های برش CNC با شکل لوله ای هستند و شبیه فرز های انتهای معکوس به نظر می رسند. آنها معمولاً در ایجاد شعاع فرم و نقاط کامل روی قطعات کار استفاده می شوند.

جدا از این نوع ابزارهای برش، هنوز انواع زیادی وجود دارد که عبارتند از:

تیغه ریمرها

تیغه فرز چپ بر و راست بر

تیغه مدول دنده تراشی

ابزار حفاری

همچنین به عنوان مته‌ها نیز شناخته می‌شود، ماشین‌کارها از ابزارهای حفاری برای ایجاد سوراخ در قطعات کار استفاده می‌کنند. آنها با مته های پیچشی یا تیغه فرز های CNC کار می کنند و این سوراخ ها را با استفاده از شیار ها و نقاط برش مخروطی خود ایجاد می کنند. نمونه هایی از ابزارهای حفاری عبارتند از:

مته مرکزی

مته های مرکزی (Center Drills)

ماشین‌کارها قبل از استفاده از مته‌های دیگر برای بزرگ‌کردن سوراخ، از مته‌های مرکزی برای ایجاد سوراخ‌های دقیق روی قطعه کار استفاده می‌کنند.

مته اجکتوری

مته های اجکتوری (Ejector Drills)

مته های اجکتور بعد از مته های مرکزی برای ایجاد سوراخ های بزرگتر و عمیق تر روی قطعه کار استفاده می شوند.

مته پیچشی

مته های پیچشی (Twist Drills)

ماشین‌کاران از مته‌های پیچشی برای ایجاد سوراخ‌هایی استفاده می‌کنند که نیازی به مشخصات عمده ندارند.

گاهی اوقات، ماشین‌کارها ابزارهای حفاری را به عنوان زیربخش ابزارهای برش طبقه‌بندی می‌کنند.

ابزار سنگ تراشی

ابزارهای سنگ تراشی در ارتباط با دستگاه های سنگ تراشی کار می کنند. آنها برای صاف کردن سطح قطعه کار استفاده می شوند و معمولاً از دقت بالایی برخوردار هستند. تنها ابزار سنگ تراشی شناسایی شده، دستگاه سنگ تراشی ساینده است.

انواع مختلف مواد مورد استفاده در ساخت تیغه CNC

مواد اولیه تیغه CNC روش ماشینکاری را تعیین می کند، مانند نرخ تغذیه و سرعت برش، که می توانید استفاده کنید. یک قانون کلی این است که مواد اولیه تیغه CNC شما باید سخت تر از مواد قطعه کار باشد. در غیر این صورت، ابزار تا حد زیادی برای این روش بی اثر خواهد بود. در زیر چند نمونه رایج از مواد مورد استفاده در ساخت تیغه ماشینکاری ذکر شده است:

تیغه ها و مته ها

فولاد کربن

فولاد کربنی که حاوی مخلوطی از سیلیکون، کربن و منگنز است، ارزان‌ترین ابزار مورد استفاده در ساخت تیغه CNC است. با این حال، قیمت پایین آن یک نقطه ضعف بزرگ دارد. این ماده دوام کمی دارد. از این رو تیغه فولاد کربنی نمی توانند در عملیات سنگین کار کنند. به دلیل نقطه ذوب پایین (200 درجه سانتیگراد)، نمی تواند گرمای زیاد تولید شده در عملیات سنگین را تحمل کند. از این رو شروع به ذوب شدن می کند. ماشین‌کاران از آن برای برش مواد سبک وزن مانند فوم یا پلاستیک استفاده می‌کنند.

فولاد پرسرعت

فولاد پرسرعت که حاوی فلزات بادوام تری مانند تنگستن، مولیبدن و کروم است، ماده بادوام تری برای ساخت تیغه CNC است. با نقطه ذوب 600 درجه سانتیگراد، مواد ساخته شده از فولاد پرسرعت برای عملیات های سنگین مناسب هستند و می توانند سطوح بالای حرارت را تحمل کنند.

کاربیدهای سیمانی

کاربیدهای سیمانی از کاربیدها و فلزاتی مانند تیتانیوم تشکیل شده اند. با توجه به اجزای تشکیل دهنده آن، حتی می تواند دمای بالاتری نسبت به فولاد پرسرعت را تحمل کند. با این حال، این ماده به اندازه فولاد پرسرعت بادوام نیست. این بدان معنی است که مدت زمان استفاده از آنها می تواند توسط ترک ها یا تراشه های روی سطح ابزار کوتاه شود. از این رو، استفاده از آنها عمدتاً به ساخت تیغه مورد استفاده برای تکمیل محدود می شود.

سرامیک

این سخت ترین ماده در این لیست است. تیغه های ماشینکاری ساخته شده از این ماده که در برابر خوردگی و گرما مقاوم هستند، می توانند سخت ترین قطعات کار را برش دهند. با این حال، آنها در طول عمر تیغه خود شبیه به کاربیدهای سیمانی هستند. علیرغم سختی آنها، سازندگان به ندرت از آنها برای ساخت تیغه CNC استفاده می کنند زیرا در معرض ترک و بریدگی هستند.

چه پوشش های رایجی در تیغه CNC استفاده می شود؟

یکی دیگر از عواملی که به خواص تیغه CNC کمک می کند، پوشش استفاده شده است. این پوشش‌ها می‌توانند طول عمر و سختی ابزار را بهبود بخشند و به آن‌ها در تحمل دماهای بالاتر کمک کنند. نمونه هایی از پوشش های رایج ابزار عبارتند از:

نیترید تیتانیوم

این یکی از اولین و رایج ترین پوشش هایی است که برای افزایش سختی تیغه برش استفاده می شود. به غیر از سختی، خواص دیگری مانند پایداری حرارتی و مقاومت در برابر سایش ابزار را نیز بهبود می بخشد. همچنین مقاومت متوسطی در برابر اکسیداسیون دارد.

با این حال، سازندگان انواع مختلفی از این پوشش را با خواص بهتر ارائه کردند. از این رو، استفاده از آن مانند گذشته گسترده نیست.

نیترید کروم

سازندگان پوشش‌های نیترید کروم را می‌سازند تا در جایی که نیترید تیتانیوم نمی‌تواند کار کند. این پوشش سختی تیغه را افزایش می دهد و آنها را در برابر خوردگی مقاوم می کند. همچنین استحکام حرارتی آنها را افزایش می دهد و آنها را برای ابزارهایی با کاربردهای حرارت بالا مناسب می کند.

آلومینیوم تیتانیوم نیترید / نیترید تیتانیوم

این پوشش را نباید با پوشش تیتانیوم آلومینیوم نیتریدTiAlN) ) اشتباه گرفت. این دو در محتوای آلومینیومی متفاوت هستند. TiAlN حاوی 40٪ آلومینیوم است، در حالی که AlTiN حاوی حدود 65٪ آلومینیوم است. این پوشش مقاومت تیغه CNC را در برابر حرارت افزایش می دهد.

کربو نیترید تیتانیوم

این یکی دیگر از انواع پوشش نیترید تیتانیوم است که حاوی کربن است. به دلیل دمای عملکرد نسبتا پایین این پوشش، نمی تواند در محیط های با دمای بالا عمل کند. خواصی مانند سختی و روانکاری سطح تیغه برش CNC را بهبود می بخشد.

عواملی که هنگام انتخاب ابزار CNC باید در نظر گرفته شود

اطمینان از داشتن ابزار مناسب برای موفقیت هر روش ماشینکاری حیاتی است. برای اطمینان از داشتن ابزار مناسب، باید ویژگی های مختلف مورد نیاز برای تکمیل موفقیت آمیز قطعات ماشینکاری شده با بهترین زبری سطح را در نظر بگیرید. در زیر فاکتورهای مختلفی که در انتخاب ابزار ماشینکاری باید در نظر گرفته شود ذکر شده است:

مواد اولیه ابزار

خواص ابزار نیز برای انتخاب ابزار مناسب حیاتی است. به عنوان مثال، اگر به ابزاری نیاز دارید که عمر ابزار طولانی داشته باشد و بتواند حرارت بالا را تحمل کند، ابزارهای فولادی پرسرعت بهترین انتخاب هستند. با این حال، اگر ابزاری می خواهید که بتواند مواد بسیار سختی مانند چدن را برش دهد، برش سرامیک بهترین گزینه است.

تعداد شیار ها

تعداد شیارهای روی ابزار مهم است زیرا نرخ تغذیه ماشین ابزار را تعیین می کند. هرچه تعداد شیارها بیشتر باشد، سرعت حرکت کاتر در برابر قطعه کار بیشتر می شود. با این حال، تعداد زیاد شیارها همچنین می‌تواند منجر به گیر کردن قطعات قطعه کار بین شیارها شود. از این رو، بدست آوردن تعداد بهینه شیار برای یک روش ماشینکاری بسیار مهم است.

نوع عملیات ماشینکاری در نظر گرفته شده است

ابزارهای مختلف ماشینکاری CNC برای مراحل مختلف ماشینکاری مشخص شده است. از این رو، نوع روش ماشینکاری فهرست کوتاهی از ابزارهایی را که می توانید با آنها کار کنید به شما ارائه می دهد. با این حال، در برخی موارد، ابزارهای یک روش ماشینکاری خاص می توانند برای کاربردهای دیگر کار کنند.

پوشش ابزار

پوشش ابزار نیز حیاتی است زیرا بر خواص ابزار تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، پوشش نیترید تیتانیوم هزینه تولید یک ابزار و سختی آن را افزایش می دهد. بنابراین، اگر به ابزاری با قیمت ارزان نیاز دارید، ابزار نیترید تیتانیوم مورد بحث نیست.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *